教科版选修33 3.1晶体和非晶体 学案.doc

1晶体和非晶体学习目标1.知道固体分为晶体和非晶体两大类，知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别.2.知道晶体分为单晶体和多晶体.3.了解固体材料在生活、生产、科学研究等方面的应用一、晶体和非晶体单晶体和多晶体导学探究(1)如图1所示是日常生活中常见的几种晶体和非晶体，晶体与非晶体在外观上有什么不同？几种常见的晶体：几种常见的非晶体：图1(2)在云母片和玻璃片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的另一面，石蜡熔化，如图2所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？图2答案(1)晶体有规则的几何外形，非晶体无规则的几何外形(2)玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同知识梳理对晶体和非晶体的理解(1)固体的分类：晶体：如石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精等非晶体：如玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等(2)晶体与非晶体的区别：比较内容固体分类宏观外形物理性质非晶体没有(“有”或“没有”)确定的几何形状没有确定的熔点导电、导热、光学性质表现为各向同性晶体单晶体有(“有”或“没有”)天然规则的形状有确定的熔点导热、导电、光学性质表现为各向异性多晶体由许多晶粒构成的晶体，没有(“有”或“没有”)确定的几何形状有确定的熔点导热、导电、光学性质表现为各向同性即学即用判断下列说法的正误(1)所有晶体都具有天然、规则的几何外形()(2)没有固定熔点的固体一定是非晶体()(3)物理性质表现为各向同性的一定是非晶体()二、晶体的微观结构固体性质的微观解释导学探究(1)单晶体具有规则的外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有规则的外形，并且物理性质方面表现为各向同性产生这些不同的根本原因是什么呢？(2)金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上差别很大，这说明什么问题？(3)固体为什么有一定的体积和形状？晶体为什么会表现各向异性？答案(1)它们的微观结构不同(2)金刚石是网状结构，原子间的作用力很强，所以金刚石的硬度大石墨是层状结构，原子间的作用力较弱，所以石墨的硬度小这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布，会形成不同的晶体(3)构成固体(晶体或非晶体)的微粒排列非常紧密，微粒之间的引力很大，绝大多数粒子只在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动，所以固体具有固定的形状和体积晶体在不同的方向上微粒排列的情况不同，所以晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质知识梳理1固体具有一定体积和形状的微观解释(1)微粒排列非常紧密(2)微粒之间的引力很大(3)绝大多数粒子只在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动2晶体的微观结构(1)晶体的点阵结构：组成晶体的分子、原子或离子等微粒的质心在晶体内部空间形成一个有规则的、周期排列的结构(2)晶体中物质微粒间的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离(3)微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动(4)同一种物质微粒可以形成不同的晶体结构，从而表现出不同的物理性质例如金刚石和石墨即学即用判断下列说法的正误(1)同一种物质只能形成一种晶体()(2)有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体()(3)金刚石是晶体，石墨是非晶体()一、晶体和非晶体单晶体和多晶体判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体的方法(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点仅从各向同性或者几何形状不能判断某一固体是晶体还是非晶体(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性，单晶体表现出各向异性，而多晶体表现出各向同性例1下列关于晶体和非晶体的说法，正确的是()a所有的晶体都表现为各向异性b晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体c大盐粒磨成细盐，就变成了非晶体d所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点答案d解析只有单晶体才表现为各向异性，故a错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故b错；大盐粒磨成细盐，细盐仍是形状规则的晶体，故c错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故d对例2在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图3(a)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(b)所示，则()图3a甲、乙是非晶体，丙是晶体b甲、丙是晶体，乙是非晶体c甲、丙是非晶体，乙是晶体d甲是非晶体，乙是多晶体，丙是单晶体答案b解析由题图(a)知，甲、乙的导热性呈各向同性，丙的导热性呈各向异性；由题图(b)知，甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点所以甲是多晶体，乙是非晶体，丙是单晶体判断晶体与非晶体的关键是看其有无确定的熔点.二、晶体的微观结构固体性质的微观解释例3(多选)下列说法正确的是()a晶体具有天然规则的几何形状，是因为其物质微粒是规则排列的b有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构c凡各向同性的物质一定是非晶体d晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的答案abd解析晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，a、b、d正确；各向同性的物质不一定是非晶体，也有可能是多晶体，c错误针对训练(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有 0.34 nm 的石墨烯，是碳的二维结构如图4所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是()图4a石墨是晶体，石墨烯是非晶体b石墨是单质，石墨烯是化合物c石墨、石墨烯与金刚石都是晶体d他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的答案cd解析石墨、石墨烯、金刚石都为晶体且都为单质，a、b错误，c正确；两位科学家是通过物理变化的方法获得石墨烯的，d正确故正确的答案为c、d.1(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()a金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体b晶体分子(或原子、离子)的排列是有规则的c单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点d单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案bc解析金刚石、食盐、水晶是晶体，玻璃是非晶体，选项a错误；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，选项d错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项b、c正确2.(多选)如图5所示，acbd是一厚度均匀的由同一种材料构成的圆板ab和cd是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)关于圆板，下列说法正确的是()图5a圆板是非晶体b圆板是多晶体c圆板是单晶体d圆板沿各个方向导电性能不同答案cd3(多选)有关晶体的排列结构，下列说法正确的有()a同种元素原子按不同结构排列有相同的物理性质b同种元素原子按不同结构排列有不同的物理性质c同种元素形成晶体只能有一种排列规律d同种元素形成晶体可能有不同的排列规律答案bd解析同种元素的原子可按不同规律在空间分布(如金刚石和石墨)形成不同的晶体，由于它们的微观结构不同，也就有不同的物理性质故选项b、d正确4(多选)下列关于晶体和非晶体，正确的说法是()a晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部的物质微粒排列是不规则的b晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的c晶体和非晶体并不是绝对的d在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不等的是非晶体答案ac解析晶体内部的微粒是按一定规律排列的，而非晶体则无这一特点，a正确；物质内部的微粒都在运动，b错误；晶体和非晶体在一定条件下可相互转化，c正确；即使是晶体，各个平面上的微粒数也不一定相等，d错误一、选择题1下列固体中全是由晶体组成的是()a石英、云母、明矾、食盐、味精b石英、玻璃、云母、铜c食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香d蜂蜡、松香、橡胶、沥青答案a2下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别()a玻璃是正方体，而蜂蜡无规则形状b石墨可导电，沥青不能导电c冰熔化时，温度保持不变；松香受热熔化时，温度持续升高d金刚石密度大，石墨密度小答案c3(多选)云母片和玻璃片上分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图1所示，那么()图1a熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片b熔化的石蜡呈圆形的是云母片c实验说明玻璃片具有各向同性是非晶体d实验说明云母片具有各向同性是晶体答案ac解析玻璃是非晶体，具有各向同性，熔化的石蜡呈圆形；云母是晶体，具有各向异性，熔化的石蜡呈椭圆形，故a、c正确4(多选)如图2所示是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线判断下列说法正确的是()图2aa是晶体 bb是晶体ca是非晶体 db是非晶体答案ad解析晶体在熔化过程中不断吸热，但温度保持不变(熔点对应的温度)，而非晶体没有确定的熔点，加热过程，非晶体先变软，然后熔化，温度不断上升，因此a对应的是晶体，b对应的是非晶体5.一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品，长ab是宽ad的两倍，如图3所示如果用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴o1o1和o2o2方向测量，结果阻值均为r，则这块样品可能是()图3a单晶体 b多晶体 c非晶体 d金属答案a解析用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴o1o1、o2o2方向测量结果均相同，说明该物体沿o1o1和o2o2方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，所以a正确如果是普通金属，可以分析出沿o1o1方向电阻比较大6(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有()a食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体b烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体c天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则d石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案ad解析若物体是晶体，则熔化过程中，温度保持不变，a项正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是晶体各向异性的表现，说明云母片是晶体，b项错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，c项错误；由于石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，d项正确7石墨和金刚石，性质有很大差异，是由于()a石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的b它们的化学成分不同c它们都是各向同性的d组成它们的物质微粒按不同的规则排列答案d解析物质的性质由物质微粒的微观结构决定，故d选项正确8下列说法正确的是()a黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体b同一种物质只能形成一种晶体c单晶体的所有物理性质都是各向异性的d玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状答案d解析常见的金属都是多晶体，因而黄金也是多晶体，只是因为多晶体内部小晶粒的排列杂乱无章，才使黄金没有规则的几何形状，故a错；同一种物质可以形成多种晶体，如碳可以形成金刚石和石墨两种晶体，故b错；单晶体只在某些物理性质上表现出各向异性，并不是所有物理性质都表现出各向异性，故c错；玻璃是非晶体，因而没有确定的熔点和天然规则的几何形状，d对9(多选)下列叙述中正确的是()a晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵结构排列b单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列c非晶体有规则的几何形状和确定的熔点d石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布答案ab10(多选)下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是()a构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子b晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动c所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息的微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动d相同的物质微粒(原子、分子、离子)，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质微粒能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质答案acd解析组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子显然，组成晶体的物质微粒做永不停息的无规则的热运动，物质微